化学工学 丸棒のねじりの基本式を求める練習【材料力学】
丸棒のねじり(twist)の基本式を求めます。材料力学の範囲です。梁の曲げ応力と同じく、弾塑性変形をかんたんに考えてみます。なお、化学プラントの機電系エンジニアリングでは弾塑性変形のような深い知識はほとんど使いません。単なるケーススタディ・...
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化学工学 蒸留で起こる変化をざっくり理解する方法
蒸留(distillation)について解説します。化学プラントならどこでも行う蒸留バッチプラントと言えども蒸留は実施します。化学工学に慣れていない機電系エンジニアが、戸惑う1つの分野です。そこで数式や線図を使わずに起こっていることが何とな...
化学工学 層流境界層と乱流境界層をイメージで理解できるようになります
流体力学の層流境界層と乱流境界層について解説します。大学で学習したときは何となくしか理解しておらず、式変形だけを追っかけていた記憶があります。化学プラントのような流体力学を良く使う分野のエンジニアとしては、層流境界層と乱流境界層がイメージで...
化学工学 温度を変えると影響を受ける化学プロセス因子
化学プロセス(chemical process)でとても重要な温度について解説します。機電系エンジニアは化学工学をあまり深く理解しないケースが多く、温度を圧力などと同じ１パラメータとして理解しがちです。温度を変えることは、化学プロセスでは様...
化学工学 はりの曲げ応力の基本式を求める練習
はりの曲げ応力(bending stress)の基礎式を解説します。材料力学の基礎的な話です。この内容が頭の中でしっかりイメージできると、プラント建屋設計や作業架台設計に直接効いてきます。基礎式であるがゆえに、応用に幅広く使われます。式展開...
化学工学 金属疲労の基本的な考え方
金属疲労(metal fatigue)の話をします。疲労というと労働とか運動とかの話が思いつきますが、金属材料も疲労します。動いている設備は必ず疲労します。人間が動いて疲れるように金属も疲れます。化学設備のように動きが目に見えない設備でも、...
化学工学 材料のクリープ現象｜金属とガスケット
クリープ現象(creep)について解説します。材料に関する一般的な話です。機械系のエンジニアなら目や耳に触れたことのある単語でしょう。ところが、バッチ系の機械エンジニアならほとんど出会うことがありません。10年くらいのベテランでも知らないと...
化学工学 真空ポンプによる運転調整3パターン
プロセス制御の一例として、真空ポンプ(Vacuum pump)の例を紹介します。真空ポンプは化学プラントの運転では不可欠で、年々需要が高まっていきます。大気圧下での運転で蒸留しようとしても、熱安定性が悪くて不可能という物質が増えています。減...
化学工学 撹拌槽の伝熱計算の基本的な考え方
撹拌槽の伝熱計算(heat transfer calculation)について解説します。プロセスの伝熱計算自体は簡単な概要計算で十分に事足りますが、装置の能力が満足するか確認しようとするときに詳細の伝熱計算をする場合があります。式は結構や...
化学工学 撹拌動力とモーター動力の基本的な関係
単位体積当たり撹拌動力Pv(Stirring power)に関して解説します。撹拌機は反応器として使うので、バッチ系の化学工場ではありふれた機械です。その割にプロセス設計での個別最適化が進みやすい設備ですので、機電系エンジニアが独自に設計的...